JP2013177045A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両を操舵する操舵装置に関する。 The present invention relates to a steering apparatus for steering a vehicle.
従来、運転者により操舵されるハンドルと、車輪を転舵する転舵装置とが機械的に分離して設けられたステアバイワイヤシステムが知られている。例えば、特許文献1に開示されたステアバイワイヤシステムの操舵装置は、ハンドルに反力を与える反力モータと、ハンドルの操舵に応じて車輪を転舵する転舵モータとを備えている。これら2つのアクチュエータは、独立に制御される。
Conventionally, there is known a steer-by-wire system in which a steering wheel steered by a driver and a steering device that steers wheels are mechanically separated. For example, a steering device for a steer-by-wire system disclosed in
特許文献1に記載の装置は、操舵トルクや現在の車速、推定した路面外乱に応じたハンドル反力を決定している。しかし、転舵モータ側の車両挙動を補正する補正制御については、ハンドル反力との関係において何ら考慮されていない。そのため、転舵量の補正制御による車両挙動の影響がハンドル反力に反映されないという問題がある。
The device described in
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、転舵モータ側の転舵量の補正制御による車両挙動の影響を反映した適切なハンドル反力を決定する操舵装置を提供することである。 The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a steering device that determines an appropriate steering reaction force that reflects the influence of vehicle behavior by the correction control of the turning amount on the turning motor side. It is to be.
本発明の操舵装置は、反力モータ、転舵モータ、基本反力制御手段、基本転舵制御手段、転舵補正手段、反力補正手段、及び最終反力制御手段を備える。
反力モータは、操舵に応じてハンドルに反力を与える。
転舵モータは、操舵に応じて車輪の転舵量を変更する。
基本反力制御手段は、反力モータに指令する基本反力を算出する。
基本転舵制御手段は、転舵モータに指令する基本転舵量を算出する。
転舵補正手段は、基本転舵量を補正するための補正転舵量を算出する。
反力補正手段は、転舵補正手段により算出された補正転舵量に基づいて車両挙動の状態を推定し、補正反力を算出する。
最終反力制御手段は、基本反力制御手段により算出された基本反力、及び反力補正手段により算出された補正反力に基づいて、反力モータがハンドルに与える最終反力を決定する。
The steering device of the present invention includes a reaction force motor, a turning motor, basic reaction force control means, basic turning control means, turning correction means, reaction force correction means, and final reaction force control means.
The reaction force motor applies a reaction force to the steering wheel in response to steering.
The steered motor changes the steered amount of the wheel according to the steering.
The basic reaction force control means calculates a basic reaction force commanded to the reaction force motor.
The basic turning control means calculates a basic turning amount commanded to the turning motor.
The turning correction means calculates a corrected turning amount for correcting the basic turning amount.
The reaction force correction means estimates a vehicle behavior state based on the corrected turning amount calculated by the steering correction means, and calculates a corrected reaction force.
The final reaction force control means determines the final reaction force applied to the handle by the reaction force motor based on the basic reaction force calculated by the basic reaction force control means and the corrected reaction force calculated by the reaction force correction means.
これにより、本発明の操舵装置によれば、転舵トルクの補正制御による車両挙動の影響をハンドル反力に反映させることができる。言い換えれば、車両挙動の変化の情報を高精度に伝達することができる。よって、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。また、車両生産時において、実車での操舵フィーリングの作り込みのための適合工数を低減することができる。 Thereby, according to the steering device of the present invention, the influence of the vehicle behavior by the steering torque correction control can be reflected in the steering wheel reaction force. In other words, information on changes in vehicle behavior can be transmitted with high accuracy. Therefore, the driver's steering feeling can be improved. In addition, it is possible to reduce the number of man-hours required for creating a steering feeling in an actual vehicle during vehicle production.
ここで、転舵補正手段によって実行される「車両挙動を補正する補正制御」は、具体的に以下のような制御であることが好ましい。
(1)車両収斂性を向上するように補正する収斂性制御、
(2)車両ヨー応答を向上するように補正するヨー応答制御、
(3)車両ヨー応答を向上しつつロール振動を抑制するように補正するヨー/ロール応答同時制御。
また、反力補正手段は、基本反力制御手段と独立して設けられてもよく、或いは、基本反力制御手段に含まれるように構成されてもよい。
Here, it is preferable that the “correction control for correcting the vehicle behavior” executed by the steering correction unit is specifically the following control.
(1) Convergence control for correcting to improve vehicle convergence.
(2) Yaw response control for correcting to improve the vehicle yaw response;
(3) Simultaneous yaw / roll response control for correcting roll vibration while improving vehicle yaw response.
The reaction force correcting means may be provided independently of the basic reaction force control means, or may be configured to be included in the basic reaction force control means.
本発明の操舵装置は、ステアバイワイヤシステムに適用されることが好適である。このステアバイワイヤシステムは、操舵装置と、操舵に応じて当該操舵装置の反力モータから反力を与えられるハンドルと、ハンドルと機械的に分離して設けられ、当該操舵装置の転舵モータによって駆動され車輪を転舵する転舵装置とを備える。
一般にステアバイワイヤシステムでは、ハンドルと転舵装置とが機械的に連結されていないため、反力モータと転舵モータとは、原則として独立に制御される。そこで、転舵モータの転舵量の補正制御による車両挙動の影響がハンドル反力に反映されることにより、転舵量をハンドル反力に有効に関連付けることができる。
The steering device of the present invention is preferably applied to a steer-by-wire system. This steer-by-wire system is provided with a steering device, a handle to which a reaction force is applied from the reaction force motor of the steering device according to steering, and mechanically separated from the handle, and is driven by a steering motor of the steering device. And a steering device that steers the wheels.
In general, in the steer-by-wire system, the steering wheel and the steered device are not mechanically connected, so that the reaction force motor and the steered motor are controlled independently in principle. Therefore, the influence of the vehicle behavior by the correction control of the turning amount of the turning motor is reflected in the steering wheel reaction force, so that the turning amount can be effectively associated with the steering wheel reaction force.
以下、本発明による操舵装置を車両のステアバイワイヤシステムに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態の操舵装置について、図1を参照して説明する。
図1に示すように、ステアバイワイヤシステム100は、ハンドル2と、ハンドル2と機械的に分離して設けられ車輪10を転舵する転舵装置7と、操舵装置501とを含む。また、ステアバイワイヤシステム100は、各種状態量を検出するセンサを含む。操舵装置501は、各センサによってハンドル2の操作方向や操作量を検出し、その検出結果に基づいて算出した駆動力を転舵装置7に与えることで、車両を旋回させる。
Hereinafter, an embodiment in which a steering apparatus according to the present invention is applied to a steer-by-wire system for a vehicle will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A steering apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the steer-by-
ハンドル2は、ステアリングシャフト3の一端に固定されており、ステアリングシャフト3の他端にはトルクセンサ4が接続されている。トルクセンサ4は、トーションバーの捩じれ角に基づいて、運転者による操舵トルクThを検出する。
トルクセンサ4のハンドル2と反対側には、操舵装置501の一部である反力モータ15が設けられている。反力モータ15は、運転者の操舵に応じてハンドル2に反力を与えることで、運転者に適切な操舵フィーリングを与える。
反力モータ回転角センサ45は、反力モータ回転角θhを検出する。
The
A
The reaction force motor
転舵装置7は、図示しないラックとピニオンギアからなるギア機構で構成されている。操舵装置501の一部である転舵モータ16が回転すると、出力軸に設けられたピニオンギアが回転し、これに噛み合うラックが左右に移動する。転舵装置7のラックの両端にはタイロッド8が取り付けられており、ラックとともにタイロッド8が左右の往復運動を行う。タイロッド8がその先のナックルアーム9を引っ張ったり押したりすることで、車輪10の向きが変わる。このように、転舵モータ16は、運転者の操舵に応じて車輪10の転舵量を変更する。このとき、路面12からの負荷が車輪10に加わる。
The steered
転舵モータ回転角センサ46は、転舵モータ16の転舵モータ回転角θsを検出する。転舵モータ回転角センサ46は、微分器47を介して操舵装置501と接続されている。微分器47は、転舵モータ回転角θsを時間微分して転舵モータ角速度ωsを出力する。
また、ラックストロークセンサ48は、ラックストロークXrを検出する。さらに、車両における所定の部位に設けられた車速センサ11は、車両速度Vdを検出する。
The steered motor
The
操舵装置501は、反力モータ15、転舵モータ16、基本反力制御部51、反力補正部52、最終反力制御部53、基本転舵制御部55、加算器56、及び収斂性制御部61を有している。このうち、基本反力制御部51、反力補正部52、最終反力制御部53、基本転舵制御部55、及び収斂性制御部61は、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「基本反力制御手段」、「反力補正手段」、「最終反力制御手段」、「基本転舵制御手段」、及び「転舵補正手段」に相当する。これらの制御手段は、具体的にはマイコン等で構成される。
The
まず、反力モータ15側の制御に関し、基本反力制御部51は、反力モータ15に指令する基本反力Hbを算出する。基本反力Hbとは、基本的な状態量に基づく反力をいい、最終的にハンドル2に与えられる最終反力Hfに対してこのように呼ぶ。本実施形態では、基本反力制御部51は、トルクセンサ4にて検出された操舵トルクTh、反力モータ回転角センサ45にて検出された反力モータ回転角θh、及びラックストロークセンサ48にて検出されたラックストロークXrに基づいて基本反力Hbを算出する。
First, regarding the control on the
反力補正部52は、後述する収斂性制御部61により算出された補正転舵トルクTcに基づいて車両挙動の状態を推定し、補正反力Hcを算出する。この点が、特に本発明の操舵装置501の特徴である。本実施形態では、反力補正部52は、補正転舵トルクTcの他、微分器47から出力された転舵モータ角速度ωs、及びラックストロークセンサ48にて検出されたラックストロークXrに基づいて補正反力Hcを算出する。なお、反力補正部52はオブザーバで構成され、その推定した値に応じて補正すべき反力を算出する。
最終反力制御部53は、基本反力制御部51により算出された基本反力Hb、及び反力補正部52により算出された補正反力Hcに基づいて、反力モータ15がハンドル2に与える最終反力Hfを決定する。
The reaction
The final reaction
一方、転舵モータ16側の制御に関し、基本転舵制御部55は、転舵モータ16に指令する「基本転舵量」の具体例として、基本転舵トルクTbを算出する。基本転舵トルクTbとは、基本的な状態量に基づく転舵トルクをいう。本実施形態では、基本転舵制御部55は、トルクセンサ4にて検出された操舵トルクTh、車速センサ11にて検出された車両速度Vd、及びラックストロークセンサ48にて検出されたラックストロークXrに基づいて基本転舵量Tbを算出する。
On the other hand, regarding the control on the side of the turning
「転舵補正手段」としての収斂性制御部61は、基本転舵トルクTbを補正するための補正転舵トルクTcを算出する。ここで、補正転舵トルクTcは、基本転舵トルクTbに対応する「補正転舵量」の具体例である。本実施形態では、収斂性制御部61は、転舵モータ角速度ωsおよび車両速度Vdに基づいて収斂性制御を実行し、補正転舵トルクTcを算出する。収斂性制御は、運転者がハンドル2を手放し状態にしたとき、車両を直進方向に進ませようとする収斂性を向上するように転舵量を補正する制御であり、「車両挙動を補正する制御」の一類型である。
The
基本転舵制御部55により算出された基本転舵トルクTbと収斂性制御部61により算出された補正転舵トルクTcとは、加算部56で加算され転舵モータ16に出力される。
また、収斂性制御部61により算出された補正転舵トルクTcは、上述のように反力モータ15側の反力補正部52に入力され、補正反力Hcの算出に用いられる。
The basic turning torque Tb calculated by the basic
Further, the corrected turning torque Tc calculated by the
このように、本実施形態の操舵装置501は、基本反力制御部51が基本反力Hbを算出し、一方、基本転舵制御部55が基本転舵トルクTbを算出する段階では、反力モータ15側の制御と転舵モータ16側の制御とは独立している。しかし、反力補正部52が補正反力Hcを算出する段階において、反力補正部52は、収斂性制御部61により算出された補正転舵トルクTcに基づいて補正反力Hcを算出する。そして、この補正反力Hcは、最終反力制御部53での最終反力Hfの算出に用いられる。
Thus, in the
これにより、転舵トルクの補正制御による車両挙動の影響をハンドル反力に反映させることができる。言い換えれば、車両挙動の変化の情報を高精度に伝達することができる。よって、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。また、車両生産時において、実車での操舵フィーリングの作り込みのための適合工数を低減することができる。 Thereby, the influence of the vehicle behavior by the steering torque correction control can be reflected in the steering wheel reaction force. In other words, information on changes in vehicle behavior can be transmitted with high accuracy. Therefore, the driver's steering feeling can be improved. In addition, it is possible to reduce the number of man-hours required for creating a steering feeling in an actual vehicle during vehicle production.
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態の操舵装置について、図2を参照して説明する。以下の実施形態の説明において、前述の実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
A steering apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description of the embodiment, the same reference numerals are given to substantially the same components as those of the above-described embodiment, and the description thereof is omitted.
図2に示すように、第2実施形態の操舵装置502は、第1実施形態の操舵装置501に対し、「転舵補正手段」がヨー応答制御部62である点が異なる。ヨー応答制御部62は、操舵トルクTh、転舵モータ角速度ωsおよび車両速度Vdに基づいてヨー応答制御を実行し、補正転舵トルクTcを算出する。ヨー応答制御は、運転者がハンドルを切ったとき、その操舵に応ずる車両のヨー応答、すなわち旋回応答を向上するように転舵量を補正する制御であり、「車両挙動を補正する制御」の別の一類型である。
第2実施形態でも、第1実施形態と同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 2, the
In the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態の操舵装置について、図3、図4を参照して説明する。
図3に示すように、第3実施形態の操舵装置503は、第1、第2実施形態の操舵装置501、502に対し、「転舵補正手段」がヨー/ロール応答同時制御部63である点が異なる。また、ヨー/ロール応答同時制御部63に路面負荷Lgの信号を提供するため、路面負荷推定器64および前回値保持部65が設けられる。
(Third embodiment)
A steering apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 3, in the
前回値保持部65は、加算部56から出力される転舵トルクTsが入力され、新たに転舵トルクTsが入力されるまで、入力した転舵トルクTsの値を転舵トルク前回値Tspとして保持する。
路面負荷推定器64は、操舵トルクTh、転舵モータ角速度ωs、及び、前回値保持部65に保持されている転舵トルク前回値Tspに基づいて路面12からの負荷を推定し、推定した路面負荷Lgの信号を出力する。
The previous
The road
ヨー/ロール応答同時制御部63は、操舵トルクTh、車両速度Vd、及び、路面負荷推定器64が推定した路面負荷Lgに基づいてヨー/ロール応答同時制御を実行し、補正転舵トルクTcを算出する。ヨー/ロール応答同時制御は、車両ヨー応答を向上しつつロール振動を抑制するように転舵量を補正する制御であり、「車両挙動を補正する制御」の別の一類型である。
第3実施形態でも、第1、第2実施形態と同様の効果が得られる。
The yaw / roll response
In the third embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.
以下、ヨー/ロール応答同時制御について詳しく説明する。この制御技術は、本発明の発明者を含む複数の技術者が共同で開発した技術である。
従来、車両の旋回時に発生するロール振動を抑制しようとすると、車両のヨー応答およびロール応答のゲイン特性を示すボード線図においてヨー応答とロール応答との周波数帯がほぼ同じであるため、ヨー応答とロール応答とが互いに干渉し、これらを分離して制御することが困難であった。したがって、ロール振動を抑制すると、それに伴ってヨー応答を低下させることとなった。
Hereinafter, the yaw / roll response simultaneous control will be described in detail. This control technique is a technique jointly developed by a plurality of engineers including the inventors of the present invention.
Conventionally, when trying to suppress the roll vibration that occurs during turning of the vehicle, the yaw response and the roll response in the Bode diagram showing the gain characteristics of the yaw response and the roll response have almost the same frequency band. And the roll response interfere with each other, making it difficult to control them separately. Therefore, when roll vibration is suppressed, the yaw response is reduced accordingly.
続いて図4を参照し、新たに開発したヨー/ロール応答同時制御の技術について詳しく説明する。図4は、ステアリングシステム全体およびヨー/ロール応答同時制御部63の周波数特性を示すボード線図であり、横軸は周波数を示し、縦軸はヨーレートおよびロールレート、すなわちゲインを示す。なお、周波数およびゲインの値は、本実施形態における例示に過ぎない。
ステアリングシステム全体について、実線L3は、ヨー応答のゲイン特性を示し、実線L4は、ロール応答のゲイン特性を示す。また、ヨー/ロール応答同時制御部63について、破線L1は、操舵トルクに対するヨー応答のゲイン特性を示し、破線L2は、路面負荷に対するロール応答のゲイン特性を示す。ここで、操舵トルクは、「ハンドルの操作が反映された信号」の具体例に相当し、路面負荷は「車両の挙動が反映された信号」の具体例に相当する。
Next, the newly developed technique for simultaneous yaw / roll response control will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a Bode diagram showing the frequency characteristics of the entire steering system and the yaw / roll response
Regarding the entire steering system, the solid line L3 indicates the gain characteristic of the yaw response, and the solid line L4 indicates the gain characteristic of the roll response. Regarding the yaw / roll response
破線L1で示すように、ヨー/ロール応答同時制御部63における操舵トルクに対するヨー応答のゲイン特性は、1次フィルタの形状を有するように設定される。具体的には、周波数が1Hz以下の領域では、ゲインは−10dBで一定である。周波数が1Hz〜3Hzの領域では、周波数が高くなるにつれてゲインが徐々に減少し、周波数が3Hzのときゲインが約−40dBになる。ここで1Hzの周波数を第1設定周波数f1とする。
As indicated by the broken line L1, the yaw response gain characteristic with respect to the steering torque in the yaw / roll response
一方、破線L2で示すように、ヨー/ロール応答同時制御部63における路面負荷に対するロール応答のゲイン特性は、微分特性を有するように設定される。具体的には、周波数が0.7Hz〜3Hzの領域では、周波数が高くなるにつれてゲインが約−40dBから徐々に上昇し、周波数が3Hzのときゲインが約−15dBになる。周波数が3Hz〜8Hzの領域では、周波数が高くなるにつれてゲインが徐々に減少し、周波数が8Hzのときゲインが約−40dBになる。ここで3Hzの周波数を第2設定周波数f2とする。また、第1設定周波数f1と第2設定周波数f2との間の領域を周波数帯fz3とする。
On the other hand, as indicated by a broken line L2, the gain characteristic of the roll response to the road load in the yaw / roll response
以上の周波数特性を有するヨー/ロール応答同時制御部63によってヨー応答を制御するときは、第1設定周波数f1以下の周波数領域で制御することで、一定のゲイン特性が得られる。また、ロール応答を制御するときは、周波数帯fz3で制御することで、周波数が増加するにつれて、ヨーレートが徐々に減少する一方、ロールレートは徐々に増加するゲイン特性が得られる。したがって、ヨー応答との干渉が抑制された状態でロール応答を制御することができる。
このように、ヨー応答を制御する周波数領域とロール応答を制御する周波数領域とを分けることで、ヨー応答を低下させることなくロール振動を抑制することが可能となる。
When the yaw response is controlled by the yaw / roll response
Thus, by separating the frequency region for controlling the yaw response and the frequency region for controlling the roll response, roll vibration can be suppressed without reducing the yaw response.
ところで、このヨー/ロール応答同時制御は、EPS、すなわち電動パワーステアリングシステムにおけるアシスト補償量の制御に適用することができる。ヨー/ロール応答同時制御を適用した電動パワーステアリングシステムについて、参考形態として図6を参照して簡単に説明する。
図6に示すように、電動パワーステアリングシステム1は、ステアバイワイヤシステム100と異なり、トルクセンサ4のハンドル2と反対側の軸がインターミディエイトシャフト5を介して転舵装置7と機械的に連結されている。
By the way, this yaw / roll response simultaneous control can be applied to the control of the assist compensation amount in the EPS, that is, the electric power steering system. An electric power steering system to which simultaneous yaw / roll response control is applied will be briefly described with reference to FIG. 6 as a reference form.
As shown in FIG. 6, unlike the steer-by-
電動パワーステアリングシステム1は、運転者によるハンドル2の操舵力をEPSモータ6によってアシストするものであり、EPSモータ6の回転はインターミディエイトシャフト5に伝達される。これにより、運転者がハンドル2を回す操舵力、及びEPSモータ6によるアシスト操舵力は、インターミディエイトシャフト5の回転を介して転舵装置7に伝達される。逆に、路面12からの反力は、転舵装置7からインターミディエイトシャフト5の回転を介して、EPSモータ6に伝達される。
The electric
EPSECU20は、トルクセンサ4にて検出された操舵トルクTh、車速センサ11にて検出された車両速度Vd、及びモータ回転角センサにて検出されたEPSモータ6の回転角度θmに基づいて、アシスト操舵力を演算する。そして、その演算結果に応じてEPSモータ6を駆動制御することにより、運転者による操舵力をアシストする。
The
具体的に、EPSECU20は、基本アシスト量演算部21、アシスト補償量演算部22、加算部23およびモータ駆動回路24を有している。
基本アシスト量演算部21は、トルクセンサ4にて検出された操舵トルクTh、及び車速センサ11にて検出された車両速度Vdに基づき、基本アシスト量を演算する。アシスト補償量演算部22は、基本アシスト量を補正するための補正アシスト量を演算する。加算部23は、基本アシスト量とアシスト補償量を加算することによりアシスト指令値を演算する。モータ駆動回路24は、アシスト指令値に基づきEPSモータ6を駆動する。
Specifically, the
The basic assist
アシスト補償量演算部22は、補正アシスト量演算部31、前回値保持部33、路面反力推定部34等を有している。
補正アシスト量演算部31は、トルクセンサ4にて検出された操舵トルクTh、及び路面反力推定部34にて推定された路面反力に基づき、補正アシスト量を演算する。ここで補正アシスト量演算部31は、ヨー/ロール応答同時制御を実行する。すなわち、補正アシスト量演算部31は、操舵トルクTnを入力信号として使用してヨー応答を制御するとともに、路面反力を入力信号として使用してロール応答を制御する。
The assist compensation
The correction assist
また前回値保持部33は、加算部23から出力されるアシスト指令値を、アシスト量前回値Tapとして保持する。路面反力推定部34は、トルクセンサ4にて検出された操舵トルクTh、モータ角速度演算部32にて演算されたEPSモータ6の回転角速度ωm、および前回値保持部33にて保持されているアシスト量前回値Tapに基づき路面反力を推定し、補正アシスト量演算部31に出力する。
補正アシスト量演算部31から出力された補正アシスト量は、乗算部36で、車速ゲイン演算部35から出力された車速ゲインと乗算され、アシスト補償量として出力される。
The previous
The correction assist amount output from the correction assist
このように、参考形態の電動パワーステアリングシステム1は、アシスト補償量演算部22の補正アシスト量演算部31にてヨー/ロール応答同時制御を実行しつつ補正アシスト量を演算することで、ヨー応答を低下させることなくロール振動を抑制することが可能となる。
As described above, the electric
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態の操舵装置について、図5を参照して説明する。
図5に示すように、第4実施形態の操舵装置504は、第3実施形態の操舵装置503のように反力補正部52が基本反力制御部51と独立して設けられるのではなく、反力補正部が基本反力制御部54に含まれるように構成される。基本反力制御部54は、操舵トルクTh、反力モータ回転角θh、転舵モータ角速度ωs、ラックストロークXr、及び補正転舵トルクTcの信号が入力され、基本反力Hbおよび補正反力Hcを最終反力制御部53に出力する。この構成でも、第3実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、第1、第2実施形態についても同様に、反力補正部が基本反力制御部に含まれる構成としてもよい。
(Fourth embodiment)
A steering apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, in the steering device 504 of the fourth embodiment, the reaction
Similarly, in the first and second embodiments, the reaction force correction unit may be included in the basic reaction force control unit.
(その他の実施形態)
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
例えば、操舵装置の各制御手段が制御に用い、或いは出力する状態量は、上記実施形態に示したものに限らず、以下のような構成としてもよい。
(ア)基本転舵制御部55が算出する「基本転舵量」、及び、各実施形態の「転舵補正手段」である収斂性制御部61等が算出する「補正転舵量」は、「基本転舵トルクTbおよび補正転舵トルクTc」に代えて「転舵角および補正転舵角」であってもよい。
(イ)第1〜第3実施形態の基本反力制御部51および反力補正部52、第4実施形態の基本反力制御部54、各実施形態共通の基本転舵制御部55に入力される「ラックストロークXr」に代えて、車両挙動が反映された信号として「ラック推力」等の信号を用いてもよい。
(Other embodiments)
As mentioned above, this invention is not limited to such embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.
For example, the state quantities used or output by the control means of the steering device are not limited to those shown in the above embodiment, and may be configured as follows.
(A) The “basic turning amount” calculated by the basic
(A) The basic reaction
(ウ)第1〜第3実施形態の反力補正部52、第4実施形態の基本反力制御部54、第1実施形態の収斂性制御部61、第2実施形態のヨー応答制御部62、第3、第4実施形態の路面負荷推定器64に入力される「転舵モータ角速度ωs」に代えて、車輪10の転舵状態が反映された信号として「基本転舵制御部55の出力」等の信号を用いてもよい。
(エ)第1〜第3実施形態の基本反力制御部51および反力補正部52、第4実施形態の基本反力制御部54、各実施形態共通の基本転舵制御部55等に入力される「操舵トルクTh」に代えて、ハンドル2の操作が反映された信号として「ハンドル回転角度」等の信号を用いてもよい。
(C) The reaction
(D) Input to the basic reaction
また、「転舵補正手段」によって実行される補正制御は、上記実施形態の収斂性制御、ヨー応答制御、ヨー/ロール応答同時制御以外の「車両挙動を補正する制御」であってもよく、これらの2つ以上の制御を適宜組み合わせてもよい。 Further, the correction control executed by the “steering correction means” may be “control for correcting vehicle behavior” other than the convergence control, yaw response control, and yaw / roll response simultaneous control of the above embodiment, These two or more controls may be appropriately combined.
また、本発明の操舵装置は、反力モータ15と転舵モータ16とが独立に制御されるシステムに適用可能であるため、ほぼステアバイワイヤシステムが対象となる。すなわち、ハンドルと転舵装置とが機械的に連結された一般の電動パワーステアリングシステム等には、原則として適用することができない。
しかし、ハンドルと転舵装置とが一応機械的に連結されているものの、切替操作等によって分離状態にできるステアリングシステムであれば、本発明の操舵装置を例外的に適用することができる。したがって、本発明の操舵装置の適用対象は、ステアバイワイヤシステムに限定されない。
Moreover, since the steering device of the present invention can be applied to a system in which the
However, the steering device according to the present invention can be applied exceptionally as long as the steering system and the steering device are mechanically connected to each other but can be separated by a switching operation or the like. Therefore, the application target of the steering device of the present invention is not limited to the steer-by-wire system.
2 ・・・ハンドル、 10 ・・・車輪、
15 ・・・反力モータ、 16 ・・・転舵モータ、
501〜504 ・・・操舵装置
51 ・・・基本反力制御部(基本反力制御手段)、
52 ・・・反力補正部(反力補正手段)、
53 ・・・最終反力制御部(最終反力制御手段)、
55 ・・・基本転舵制御部(基本転舵制御手段)、
61 ・・・収斂制御部(転舵補正手段)、
62 ・・・ヨー応答制御部(転舵補正手段)、
63 ・・・ヨー/ロール応答同時制御部(転舵補正手段)、
Tb ・・・基本転舵トルク(基本転舵量)、
Tc ・・・補正転舵トルク(補正転舵量)、
Hb ・・・基本反力、 Hc ・・・補正反力、 Hf ・・・最終反力。
2 ... handle, 10 ... wheel,
15 ... Reaction force motor, 16 ... Steering motor,
501 to 504 ...
52... Reaction force correction unit (reaction force correction means)
53 ... Final reaction force control section (final reaction force control means),
55... Basic turning control unit (basic turning control means),
61 ... Convergence controller (steering correction means),
62 ... Yaw response control unit (steering correction means),
63 ・ ・ ・ Yaw / roll response simultaneous control section (steering correction means),
Tb: Basic turning torque (basic turning amount),
Tc: Corrected turning torque (corrected turning amount),
Hb: Basic reaction force, Hc: Correction reaction force, Hf: Final reaction force.
Claims (6)
操舵に応じて車輪(10)の転舵量を変更する転舵モータ(16)と、
前記反力モータに指令する基本反力(Hb)を算出する基本反力制御手段(51)と、
前記転舵モータに指令する基本転舵量(Tb)を算出する基本転舵制御手段(55)と、
前記基本転舵量を補正するための補正転舵量(Tc)を算出する転舵補正手段(61、62、63)と、
前記転舵補正手段により算出された補正転舵量に基づいて車両挙動の状態を推定し、補正反力(Hc)を算出する反力補正手段(52)と、
前記基本反力制御手段により算出された基本反力、及び前記反力補正手段により算出された補正反力に基づいて、前記反力モータが前記ハンドルに与える最終反力(Hf)を決定する最終反力制御手段(53)と、
を備えることを特徴とする操舵装置(501、502、503、504)。 A reaction force motor (15) that applies a reaction force to the handle (2) in response to steering;
A steered motor (16) that changes the steered amount of the wheel (10) according to steering;
Basic reaction force control means (51) for calculating a basic reaction force (Hb) commanded to the reaction force motor;
Basic turning control means (55) for calculating a basic turning amount (Tb) to be commanded to the turning motor;
Steering correction means (61, 62, 63) for calculating a corrected turning amount (Tc) for correcting the basic turning amount;
A reaction force correction means (52) for estimating a vehicle behavior state based on the corrected turning amount calculated by the turning correction means, and calculating a corrected reaction force (Hc);
Based on the basic reaction force calculated by the basic reaction force control means and the corrected reaction force calculated by the reaction force correction means, a final reaction force (Hf) that the reaction force motor applies to the handle is determined. Reaction force control means (53);
A steering apparatus (501, 502, 503, 504) comprising:
操舵に応じて当該操舵装置の前記反力モータから反力を与えられるハンドルと、
前記ハンドルと機械的に分離して設けられ、当該操舵装置の前記転舵モータによって駆動され車輪を転舵する転舵装置(7)と、
を備えることを特徴とするステアバイワイヤシステム(100)。 The steering apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A handle capable of applying a reaction force from the reaction force motor of the steering device in response to steering;
A steering device (7) provided mechanically separated from the steering wheel and driven by the steering motor of the steering device to steer wheels;
A steer-by-wire system (100) comprising:
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---|---|---|---|---|
US11952059B2 (en) | 2020-08-25 | 2024-04-09 | Jtekt Corporation | Steering control device |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000085604A (en) * | 1998-09-11 | 2000-03-28 | Toyota Motor Corp | Steering control device |
JP2003118621A (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-23 | Nissan Motor Co Ltd | Steering control device |
JP2003252229A (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | Steering control device for vehicle |
-
2012
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000085604A (en) * | 1998-09-11 | 2000-03-28 | Toyota Motor Corp | Steering control device |
JP2003118621A (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-23 | Nissan Motor Co Ltd | Steering control device |
JP2003252229A (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | Steering control device for vehicle |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11952059B2 (en) | 2020-08-25 | 2024-04-09 | Jtekt Corporation | Steering control device |
US12097917B2 (en) | 2020-09-17 | 2024-09-24 | Jtekt Corporation | Steering control device |
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